Effet des traitements sur des paramètres de qualité de la production

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Le rétenteur d’eau Zeba®

Zeba® est un polymère superabsorbant. C’est un produit apporté au sol sous forme d’amendement pour améliorer le pouvoir de rétention en eau du sol et la fertilité. Un rétenteur d’eau est un produit formé de molécules polymères d’où l’appellation hydropolymère. Le terme hydropolymère fait référence à un groupe de produit synthétisé capable d’absorber de l’eau. Zeba® est un polymère superabsorbant à base de cellulose naturelle de maïs. Ce qui lui confère ses propriétés : biodégradable, sans odeur, à pH neutre et non-toxique pour les végétaux. L’hydrogel Zeba® libère lentement l’humidité en réponse à la succion des racines. Il peut absorber de l’eau équivalent à plus de 400 fois son poids initial et jusqu’à 95% de la quantité retenue peuvent être resituée aux plantes (Anonyme, 2005, Tilley & St. John, 2010).

Dose et modalité d’application

Il y a deux types de Zeba® : le Zeba® utilisé comme amendement et le Zeba® « seed-coat » ou par enrobage des semences. Le Zeba® seed-coat est appliqué sur les semences. Le Zeba® amendement est appliqué sur le sol. Pour les cultures maraichères, la dose d’application varie de 4 à 8 kg par hectare mais elle dépend aussi de la culture. Le produit est directement appliqué au-dessous des semences pendant le semis. Le produit est appliqué à une profondeur ne dépassant pas 10 à 12 cm à partir de la surface du sol.

Effet sur des paramètres de qualité de la production

Pour évaluer l’effet du produit sur la qualité de la production, on s’intéresse sur la dimension des tubercules qui sont des paramètres de qualité et fait la valeur de ce produit sur le marché. Notons que le diamètre préféré des vendeurs se situe entre 2 à 3cm. Un tubercule trop volumineux pénalise la qualité puisque les tubercules deviennent creux.
Le tableau ci-après montre les effets des différents traitements qui déterminent la dimension des tubercules.

Effet des traitements sur des paramètres de qualité de la production

La qualité des gousses depend notamment de sa longueur et de la teneur en eau. Le tableau ci-après montre l’effet des différents traitements sur ces deux paramètres.
D’après les résultats du tableau, la différence de la longueur moyenne par rapport au témoin n’est pas significative pour les traitements sauf pour T2. En effet, le traitement T2 a une longueur des gousses plus longues avec 11,29 cm de longueur. Le traitement T6 a une longueur moyenne des gousses de 8,46 cm qui est plus faible par rapport à tous les traitements.
Il n’existe aucune différence significative sur la teneur en eau des gousses de haricot vert des différents traitements par rapport au témoin. Toutefois, la teneur en eau est maximale pour le traitement T4 et T7.

Effet des traitements sur la croissance

L’évolution de la croissance en période de végétation pour le haricot vert se présente par la courbe suivante :
D’après le graphe, la croissance maximale se situe au niveau du traitement T2. Elle a pu atteindre jusqu’à 45,25 cm de hauteur. De plus, la croissance des plantes sous les traitements T3 et T2 dépassent celle du témoin T1. Les hauteurs sont plus faibles plus pu moins identiques à celle du témoin pour les traitements soumis à l’apport en eau de 25% c’est-à-dire les traitements T5, T6 et T7 pour lesquels la hauteur maximale est inférieure à celle du témoin.
Il existe une différence de hauteur entre le témoin et les trois traitements T5, T6 et T7. La hauteur la plus faible est de 30,66 cm pour le traitement T6. Cette hauteur est maximale pour le cas du traitement T2 avec une valeur de 44,66 cm. La hauteur pour les traitements T2 et T4 n’est pas significativement différent par rapport du temoin. Le traitement T3 a une hauteur plus faible que le témoin.

Effets sur des paramètres de qualité

La qualité de la laitue peut dépendre de la taille d’une laitue qui représente la valeur marchande. La figure ci-dessous montre la taille des laitues suivant les traitements auxquels les plantes sont soumises.
La différence de la taille des laitues n’est significative que pour les traitements T5, T6 et T7 par rapport au témoin. Les traitements T2, T3 et T4 permettent d’avoir des effets identiques au témoin T1. La taille maximale est de 36 cm d’envergure. La taille minimale est obtenue par le traitement T7 avec 25 cm d’envergure.

Impact de l’utilisation de Zeba® sur l’apport en eau et sur la production

 Les doses de 4kg/ha et de 6kg/ha de Zeba®, avec un arrosage à 50% améliorent la production en tubercule d’une manière significative par rapport au témoin. De plus, l’application du produit a engendré un avantage de croissance et de production en biomasse aérienne pour ces deux doses avec un apport d’eau de 50%. A une dose optimale, le rétenteur d’eau réduit le stress hydrique. Entre les périodes d’irrigation, les polymères libèrent petit à petit les quantités d’eau retenue. Ainsi, l’humidité devient plus allongée au niveau des racines des plantes. De plus, l’application du produit favorise une augmentation de la production du radis à condition que l’humidité du sol soit suffisante pour assurer la nutrition des plantes. Pour le radis à 50% d’arrosage, une importante augmentation de la production d’environ 2 t/ha soit de 25% par rapport au témoin a été obtenu avec la dose de 4 kg à l’hectare. La production en biomasse aérienne a augmenté d’environ 34% pour les deux traitements ayant une dose de 4 kg/ha et de 6 kg/ha. Dans ce cas, le profit est maximal étant donné qu’on note une augmentation remarquable du rendement. Selon Landis & Haase, 2012, l’incorporation d’un hydrogel dans le sol permet de diminuer le stress hydrique et améliore la rétention des nutriments contre le lessivage. Un essai a confirmé la rétention en cation ammonium et potassium par l’hydrogel mais ceci n’est pas valable pour le cas des anions comme le nitrates. Ainsi, cette étude pourrait expliquée l’augmentation du rendement associée avec une diminution de l’arrosage. Les éléments nutritifs sont plus efficients pour les plantes car ils sont retenus avec l’eau dans la rhizosphère.
 Les doses 6 kg/ha et 8 kg/ha de Zeba®, avec un arrosage à 25% permettent d’obtenir une production comparable au témoin. Ces traitements à 25% d’arrosage ont une croissance qui se rapproche de celle du témoin. Ainsi, l’effet de l’hydrogel a permis de maintenir la production proche de celle du témoin. Dans ce cas, l’économie d’eau est maximale. En effet, le rendement est identique à celui du témoin alors que l’arrosage est réduit à 25% à partir de l’utilisation d’une dose de 6 kg par hectare. Le Zeba® a permis de retenir l’eau et allonger l’intervalle d’irrigation durant lequel l’humidité du sol permet d’assurer l’alimentation en eau suffisante pour les plantes.
En revanche, 4 kg/ha de Zeba® et un arrosage à 25% pénalisent la production. Le traitement à 25% d’arrosage avec 4 kg de dose à l’hectare ont une faible production malgré l’utilisation de Zeba®. Le potentiel de Zeba® est limité si l’apport en eau est insuffisant provoquant le stress au niveau des plantes. Pour que l’effet soit remarquable dans ce cas, il faut que la dose soit plus élevée pour assurer une rétention en eau plus ou moins élevé. Ou bien, augmenter l’intervalle d’irrigation pour que le cycle hydratation/déshydratation des polymères soit continu. L’humidité obtenue est donc insuffisante pour avoir un bon déroulement de développement. L’intervalle d’irrigation est long. De ce fait, le cycle de hydratation/déshydratation pour le superabsorbant n’est pas continu. Le problème de stress n’est pas résolu. Particulièrement, avec une faible dose de polymère, les feuilles apparaissent petites, les plantes rabougries parce que la quantité de superabsorbant est insuffisant pour limiter l’évaporation de l’eau dans le sol et la perte par drainage. L’humidité dans le sol est donc limitée (Cannazza et al., 2014).
 La production en tubercules pour le traitement à 8 kg/ha et à 50% d’irrigation est particulièrement faible par rapport aux deux autres doses à 50%. Toutefois, celle-ci se rapproche de la production du témoin. L’utilisation d’une dose jusqu’à 8 kg/ha n’est donc pas nécessaire pour le radis si l’économie d’eau est de 50%.
On note ainsi une relation étroite entre la dose de Zeba® utilisée et la quantité optimale d’eau apportée par arrosage. Si l’apport en eau est faible, l’action de Zeba® est dissimulée par le stress hydrique trop élevé. La dose limite pour une irrigation de 25% est de 6 kg/ha. Pour une économie d’eau de 50%, la dose de 4 kg/ha suffit amplement pour avoir une bonne production.
 Les doses de 4, 6 et 8 kg à l’hectare à un apport d’eau de 50% permet une augmentation significative de la production suivant la dose croissante d’apport de Zeba®. D’après les résultats, les traitements à arrosage à 50% enregistrent les croissances maximales parmi tous les traitements. Une croissance remarquable est obtenue avec la dose de 8 kg à l’hectare. Les traitements avec les doses de 8 kg/ha et 6 kg/ha à 50% d’arrosage ont un léger avantage par rapport au traitement à 4 kg/ha. Le traitement à 4 kg/ha de dose a un rendement en gousses plus faible que les deux autres. D’après les resultats au cours de notre étude, l’effet évolue avec la dose croissante de Zeba® de 4 à 8 kg/ha avec 50% d’apport en eau. Le rendement en gousses de haricot vert et en biomasse aérienne ont augmenté jusqu’à 110% par rapport au témoin sans Zeba® à arrosage normal. Une étude menée par Pouresmaeil et al. (2012) sur le Phaseolus vulgaris L. en utilisant un polymère superabsorbant montre que les traitements avec usage de polymère manifeste une augmentation des rendements et des composantes de rendement.
 Les doses à 4, 6 et 8 kg à l’hectare à un apport d’eau de 25% ont des rendements identiques à celui du témoin. Certes, pour le haricot vert, l’effet du produit s’est donc manifesté sur tous les traitements. A un apport d’eau de 25% avec les effets de Zeba® les plantes ont pu maintenir une production assez rapprochées du témoin. De plus, les données sur le rendement (poids des gousses) confirment cette affirmation. Le nombre de gousses par pied est particulièrement affecté par le manque d’humidité pour le haricot vert. En effet, le nombre de gousses est significativement plus faible pour ces trois traitements par rapport au témoin.
L’utilisation d’une dose à partir de 4 kg/ha est suffisante pour avoir une économie d’eau de 75% pour le haricot vert. Si on cherche un surplus de production, il faut une irrigation de 50% avec une dose à partir de 4 kg/ha jusqu’à 6kg/ha.
 La dose de 8 kg/ha à 50 % d’irrigation présente une nette augmentation de la production par rapport au témoin. La production maximale en laitue est obtenue avec la dose de 8kg/ha. L’augmentation de la production est d’ordre de 12,5% par rapport au témoin. Ceci est comparable à une étude de l’action d’un superabsorbant sur la laitue qui a montré une augmentation de la production de biomasse par rapport à un témoin sans produit (Akhter et al., 2004). Une autre étude a conclu qu’une augmentation de production a été obtenue sur la laitue avec une diminution de moitié de la quantité d’eau par rapport aux besoins en irrigation de la plante (Anonyme, 2005).
 La production est identique au témoin pour les doses 4 et 6 kg/ha avec 50% d’arrosage et 25% d’arrosage. Toutefois, elle est généralement plus faible pour les traitements à 25% d’apport en eau.
 La production est particulièrement faible pour le traitement à 8 kg de dose et 25% d’irrigation. L’humidité est donc insuffisante pour satisfaire le besoin de la plante.

Impact sur les paramètres de qualité de la production

Pour le radis, la qualité des tubercules observés à partir du diamètre ne présentent pas de différence significative pour les traitements par rapport au témoin. La qualité n’est donc pas affectée par l’ajout du produit dans le sol. De plus, Zeba® permet de maintenir la qualité des produits. Autrement dit, il n’affecte pas le calibre des tubercules qui détermine la qualité des produits destinés à la commercialisation. Le Zeba® a permis de limiter le temps de stress hydrique pour les plantes. Etant donné que le stress peut nuire à la qualité des produits. La période critique pour le radis se situe sur la phase de tubérisation, sous l’action des stress hydriques, les tubercules sont petits et le développement est plus lent.
Quant au haricot vert, les gousses ont des longueurs identiques à maturité pour les différents traitements. Même cas pour la teneur en eau des gousses. Les teneurs en eau des gousses n’ont pas de différence significative entre le témoin et les autres traitements.
Pour la laitue, la laitue est particulièrement exigeante en eau. L’usage a permis de préserver la qualité de la laitue par rapport au témoin. La qualité des laitues ne diffère pas entre les traitements à 50% d’apport en eau et le témoin. La longueur des feuilles pour les différentes doses à 50% d’arrosage est identique au témoin. La longueur des feuilles est particulièrement plus faible pour les traitements à 25%. Ainsi, le produit a permis de maintenir la qualité des laitues malgré le fait que certaines plantes ont été soumises à des stress hydrique. Toutefois à 25% d’irrigation, l’action du produit est masquée par l’insuffisance en alimentation en eau qui pénalise la qualité de la laitue. Etant donné que l’eau constitue une part importante jusqu’à plus de 90% des produits destinés au marché, la qualité liée à la dimension peut être pénalisée par une quelconque manque d’eau. Dans notre cas, la qualité a été maintenue par l’usage de Zeba® sauf pour le cas de la laitue. Mais, dans une étude pour l’évaluation de l’effet sur la qualité a abouti à une conclusion selon laquelle la qualité de la production est améliorée avec Zeba®.Cette étude a montré qu’après usage de Zeba® sur une culture de pomme de terre, le calibre des tubercules traités avec Zeba® est plus gros par rapport aux tubercules sans traitements avec Zeba®. (Absorbent technologies, 2008).
Une étude de Johnson & Pipper (1997) confirme qu’à une diminution de l’irrigation de 15% à 50% sur un sol additionné de polymère superabsorbant, la qualité de production obtenue est maintenue due à la réduction des impacts des stress durant le cycle de la plante.

Table des matières

1. MATERIELS ET METHODES
1.1. Matériels végétaux
1.1.1. Description générale
1.1.2. Exigences écologiques
1.2. Le rétenteur d’eau Zeba®
1.2.1. Dose et modalité d’application
1.2.2. Mode d’action
1.2.3. Avantages
1.3. Zone d’étude
1.3.1. Localisation
1.3.2. Climat
1.3.3. Sol
1.4. Méthodologie
1.4.1. Dispositifs expérimentaux
1.4.2. Conduite de l’expérimentation
1.4.3. Collecte et analyse des données
2. RESULTATS ET INTERPRETATIONS
2.1. Effets du produit rétenteur sur le radis
2.1.1. Effet sur la production en tubercules
2.1.2. Effet sur des paramètres de qualité de la production
2.1.3. Effet sur la production en biomasse aérienne
2.1.4. Effet des traitements sur la croissance
2.1.5. Impact sur l’économie de la production
2.2. Effet du produit sur le haricot vert
2.2.1. Effet des traitements sur la production
2.2.2. Effet des traitements sur des paramètres de qualité de la production
2.2.3. Effets sur les autres paramètres productifs
2.2.4. Effet des traitements sur la croissance
2.2.5. Impact sur l’économie
2.3. Effet des traitements sur la laitue
2.3.1. Effet sur la quantité de production
2.3.2. Effets sur des paramètres de qualité
2.3.3. Effet sur la croissance des racines
2.3.4. Impact sur l’économie
3. DISCUSSIONS
3.1. Impact de l’utilisation de Zeba® sur l’apport en eau et sur la production
3.2. Impact sur les paramètres de qualité de la production
3.3. Rentabilité économique
4. LIMITES
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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